PCB 製造を容易にするための重要な設計ガイドラインに焦点を当てる

2020 年 8 月 10 日

プリント回路基板 (PCB) は、今日使用されている電子機器に不可欠な要素です。これらの PCB は、いくつかの小型で微細なコンポーネントを使用して製造されており、これらは慎重に設計され、ボードに取り付けられて、望ましい結果が得られます。このように、回路基板の製造は複雑で時間のかかるプロセスであり、細部への細心の注意が必要です。 PCB 製造プロセスには 2 つの部分があります。PCB 製造サービスでは、回路基板のレイアウトが構築され、組み立てでは、すべてのコンポーネントが回路基板に取り付けられます。どちらの方法も重要であり、小さなエラーがパフォーマンスに影響を与える可能性があります。この投稿では、PCB の製造について詳しく説明し、プロセスを容易にするための重要なガイドラインにも焦点を当てています。

PCB 製造プロセスの概要

このセクションでは、PCB 製造プロセスを詳細に強調します。 PCB 製造に含まれるステップを理解することで、製造プロセスを容易にするための啓発と戦略を提供できます。それでは、見てみましょう。

PCB の製造プロセスは、製造、コンポーネントの調達、組み立ての 3 つの段階に分かれています。これらの段階は互いに異なりますが、相互に関連しており、多くの設計上の選択がこれらすべてに影響を与えます。たとえば、回路基板の組み立て中に実装された各コンポーネントと、製造プロセス中に PCB に固定されたパッドのフットプリントは、取得したコンポーネント パッケージ タイプと正確に一致する必要があります。

PCB 製造に関連する手順とその製造可能性の問題

PCB 製造プロセスを容易にするために、回路基板の手順と、発生して基板の性能を脅かす可能性のある製造上の問題を理解することが重要です。

• 画像の作成:

  これで、回路基板上に内層と外層のイメージが作成されます。適切に位置合わせされていないと、ビアや取り付け穴のドリルで問題が発生する可能性があります。

• 内層のエッチング:

  不要な銅領域を除去するため、これは製造プロセスの重要なステップの 1 つです。必要な銅領域のみがトレースとパッドに残ります。不適切なエッチング プロセスは、トレース関連の問題につながる可能性があります。十分な間隔のないトレースは信号の流れを妨げ、修正されるまで製造が停止します。

• スタックアップ:

  回路基板スタックアップの位置合わせは製造中に実行されます。このステップでは、PCB 層がプレスされ、整列されます。位置合わせの問題は、運用上の失敗につながる可能性があります。

• 穴あけ:

  ドリルはスルー ホールまたは PTH、メッキされていないスルー ホール、またはビアにメッキできます。位置合わせの問題と同様に、間隔とクリアランスの問題ははんだマスキングに影響を与えます。ここでは、使用できる掘削タイプを定義するため、アスペクト比も重要です。

• 外層のエッチング:

  エッチングにより、パネルから余分な銅が除去され、トレースとパッドが露出します。

• ホールメッキ:

  ここでは、PTH とビアの導電材料が実行されます。ガス放出は、組み立て中に発生する可能性がある主要な問題です。

• はんだマスキング:

  ソルダー マスクはカバー ガードとして機能します。回路基板を保護するパッドやトレースを除いて、表面全体をカバーします。このガードは、短絡や損傷につながる可能性のあるはんだブリッジなど、いくつかのアセンブリの問題を防ぎます。

• シルクスクリーン印刷:

  重要な情報を回路基板に印刷するため、これは製造プロセスの重要なステップの 1 つです。シルクスクリーン エラーは、アセンブリ プロセスを妨げ、操作に悪影響を与える可能性があります。

PCB 製造プロセスを容易にするための 3 つの重要なガイドライン

前述のように、回路基板設計のエラーは危険な問題につながる可能性があり、製造前に検出されない場合、これらの重大な問題は高額な修理が必要になります。実際には、再設計を行うことに加えて、新しい基板を製造する必要があります。幸いなことに、これらのエラーは、製造性を考慮した設計 (DFM) に基づいて構築された戦略を採用することで回避できます。次のガイドラインに従って、製造プロセスを効率化できます。

• 適切なデザイン ルール チェック (DRC) 制約を設定する:

  これは DFM を使用するための最初で最も効果的なルールであり、製造業者がボードを構築するために使用する機器に適用できます。多くの場合、メーカーによっていくつかのデフォルト ルールが適用される場合があります。ただし、CM は規則と許容範囲を提供するため、これらに依存しないことをお勧めします。代わりに、PCB デザイン パッケージに直接アップロードできるルール ファイルをダウンロードできます。

• 製造前のDRC違反をすべて消去:

  製作のためにファイルを送信する前に、DRC 違反を修正する必要があります。設計の変更によっていくつかのエラーが修正されるからです。

• 製造前に必要な設計変更を行う:

  デザイン ファイルを CM に送信すると、CM は再び DRC チェックを実行します。エラーがある場合は、余分な費用を避けるために適切な修正を行ってください。

優れたパフォーマンス重視の回路基板設計を作成するには、上記のガイドラインを考慮することが不可欠です。 PCB 製造サービスについて知りたい場合は、Creative Hi-Tech などの業界をリードするメーカーにお問い合わせください。経験豊富で熟練した専門家がお手伝いします。

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